CZ32873U1 - Systém pro vytvoření a udržování zároveň bezradonového prostoru a čisté místnosti bez aerosolů - Google Patents

Systém pro vytvoření a udržování zároveň bezradonového prostoru a čisté místnosti bez aerosolů Download PDF

Info

Publication number
CZ32873U1
CZ32873U1 CZ2019-36011U CZ201936011U CZ32873U1 CZ 32873 U1 CZ32873 U1 CZ 32873U1 CZ 201936011 U CZ201936011 U CZ 201936011U CZ 32873 U1 CZ32873 U1 CZ 32873U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
enclosure
air
radon
space
anteroom
Prior art date
Application number
CZ2019-36011U
Other languages
English (en)
Inventor
Fadahat MAMEDOV
Ivan Ĺ tekl
Karel SMOLEK
Jiří Hůlka
Pavel FojtĂ­k
Eva Čermáková
Original Assignee
České vysoké učení technické v Praze
STÁTNÍ ÚSTAV RADIAČNÍ OCHRANY, v. v. i.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ÄŚeskĂ© vysokĂ© uÄŤenĂ­ technickĂ© v Praze, STÁTNÍ ÚSTAV RADIAČNÍ OCHRANY, v. v. i. filed Critical ÄŚeskĂ© vysokĂ© uÄŤenĂ­ technickĂ© v Praze
Priority to CZ2019-36011U priority Critical patent/CZ32873U1/cs
Publication of CZ32873U1 publication Critical patent/CZ32873U1/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D24/00Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F7/00Shielded cells or rooms
    • G21F7/015Room atmosphere, temperature or pressure control devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Description

Oblast techniky
Řešení se týká vytvoření prostoru, kde je dosaženo velmi nízké koncentrace radonu a jeho produktů přeměny, a to 100 až lOOOOx nižší, než je běžné pozadí ve venkovním vzduchu. Takový prostor může být navíc vybaven technologií pro dosažení čisté místnosti, to jest prostoru s velmi nízkou koncentrací aerosolů. Dále může být navíc stíněn i proti zevnímu záření gama a neutronům. Umístěním v podzemní laboratoři může být stíněn i proti kosmickému záření. Tím může být dosaženo komplexního potlačení výše zmíněných složek zevního záření.
Dosavadní stav techniky
Radon je všudypřítomný radioaktivní plyn, který se vyskytuje ve venkovním prostředí, tedy v atmosféře, v koncentracích 5 až 10 Bq/m3. Za inversních stavů v atmosféře dosahují koncentrace i vyšších hodnot, desítky až stovky Bq/m3. V budovách, kam radon vstupuje především z podloží, ze stavebního materiálu nebo z vody, jsou jeho koncentrace vyšší než v atmosféře. Průměrná hodnota koncentrace radonu v budovách v České republice je přes 100 Bq/m3, přičemž se však vyskytuje i v koncentracích nad 1000 Bq/m3, v extrémních případech v hodnotách i nad 100 000 Bq/m3.
Referenční úroveň koncentrace radonu v budovách podle české legislativy z hlediska ochrany osob je dnes 300 Bq/m3. Vzhledem ke škodlivosti radonu, dle WHO je považován po kouření za druhou hlavní příčinu karcinomu plic v populaci, jsou prováděna opatření ke snížení radonu v budovách s cílem dosáhnout snížení koncentrace obecně co nejníže tak, jak je technickoekonomícky dosažitelné, a to pod referenční úroveň 300 Bq/m3. Metody ke snížení koncentrace radonu v budovách jsou známy a jsou popsány například v publikaci M. Jiránek OPATŘENÍ PROTI RADONU VE STÁVAJÍCÍCH BUDOVÁCH, SÚJB. Jejich podstatou je například izolace proti pronikání radonu z podloží, instalace systému aktivního nebo pasivního podvětrávání budov, vysávání podloží, utěsnění prostupů, zvýšení ventilace vyšší výměnou venkovního vzduchu a podobně. Po provedení opatření se hodnoty koncentrace radonu pohybují v nej lepším případě na úrovni desítek Bq/m3. Je prakticky nemožné dosáhnout koncentrace nižší, než je ve venkovním ovzduší, 5 až 10 Bq/m3, vzhledem k tomu, že tato koncentrace je všudypřítomná v okolní atmosféře a vstupuje netěsnostmi do budov. Klasická protiradonová opatření se nezabývají otázkou snížení koncentrace radonu pod koncentraci radonu ve venkovním ovzduší.
Jediná, dosud známá možnost, jak snížit hodnoty v prostoru/místnosti pod tuto hodnotu 5 až 10 Bq/m3, je adsorbovat radon ze vzduchu přímo v prostoru/místnosti na nějaký sorbent. Tímto způsobem však vzhledem k možnostem rychlosti sorpce ke kapacitě sorbentu nelze dosáhnout nízkých koncentrací radonu v prostoru/místnosti.
Hypotetickou alternativou, v praxi však obtížně realizovatelnou, je použití vzduchu skladovaného po několik týdnů tak, aby se v něm obsažený radon mohl významně radioaktivní přeměnou rozpadnout. Vzhledem k poločasu radonu 3,8 dne je ovšem taková technologie obtížně realizovatelná pro případy spotřeby velkých objemů vzduchu.
Potřeba dosáhnout velmi nízké koncentrace radonu se objevuje teprve v poslední době v souvislosti s vývojem nových technologií. Příkladem mohou být nanoelektronika či výroby detektorů. V oblasti nanoelektroniky jsou příčinou problémů v mikro a nanoelektronických obvodech i jednotlivé interakce radioaktivních částic s velkým přenosem energie například způsobené alfa částicemi z produktů přeměny radonu, obecné tak zvané single event effects,
- 1 CZ 32873 U1
SEE. Krátkodobé produkty přeměny radonu například Po-218, Po-214, se mohou deponovat na povrchy nanostruktur a následným radioaktivním rozpadem nově vzniklý rozpadový produkt proniknout do vnitřní struktury. Dlouhodobé produkty přeměny radonu, jako je Pb-210, Po-210, mohou způsobovat náhodné poruchy a to dlouhodobě. V oblasti výroby detektorů výše uvedené procesy způsobují obtížně odstranitelnou povrchovou radioaktivní kontaminaci.
Při výrobě nebo provozování technologií, kde je nutné sledovat radioaktivní kontaminaci způsobenou přítomností radonu, je třeba minimalizovat koncentraci radonu a jeho produktů přeměny v okolní atmosféře. Očekává se, že v budoucnu bude třeba dosáhnout úrovně koncentrace radonu mBq/m3 a koncentrace produktů jeho přeměny na úrovni pBq/m3, pro což v současné době neexistuje řešení.
Může se dále vyskytnout požadavek, aby tyto prostory vyhovovaly požadavkům na tak zvané čisté místnosti, to je s minimální koncentrací aerosolů podle normy ČSN EN ISO 14644-1 (125301) „Čisté prostory a příslušné řízené prostředí - Část 1: Klasifikace čistoty vzduchu podle koncentrace částic“. Tyto čisté prostory se však problémem koncentrace radonu a produktů jeho přeměny nezabývají, a koncentrace radonu v nich dosahuje hodnot jako v okolním prostoru.
V současné době se problematika nízké koncentrace radonu intenzivně řeší v laboratořích pro fundamentální fyzikální experimenty, zejména podzemní výzkumné laboratoře, nebo v laboratořích pro měření velmi nízké radioaktivity ve vzorcích materiálu, kde je třeba dosáhnout velmi nízkého pozadí včetně velmi nízké koncentrace radonu v prostředí. V těchto případech se však snížení koncentrace radonu řeší stíněním vlastního prostoru detektorů a dodáváním vzduchu se sníženým obsahem radonu pouze přímo k detektoru.
Problematika vlivu vstupu osob a jejich přítomnosti na koncentraci radonu v bezradonovém prostoru se dosud neřešila.
Stínění proti zevnímu gama záření, neutronům, kosmickému záření je uspokojivě vyřešeno například ultracitlivými detektory ve fýzice neutrin nebo detekcí temné hmoty, stíněním ocelí, olovem či mědí proti zevnímu gama záření, případně pomocí stínění nízkoaktivním stavebním materiálem, viz například patent CZ 305447 stínící kompozitní stavební materiál....). Dále lze použít horovaný nebo lithiovaný polyetylén jako neutronové stínění či umístění detektorů v podzemních prostorách pro potlačení kosmického záření. V těchto případech není však vyřešena problematika udržování nízké koncentrace radonu na úrovni mBq/m3 a koncentrace produktů jeho přeměny na úrovní pBq/m3 při přítomnosti osob a při současném udržování nízké koncentrace aerosolů.
Podstata technického řešení
Uvedené nevýhody stavu techniky odstraňuje systém pro vytvoření a udržování zároveň bezradonového prostoru a čisté místnosti bez aerosolů, a to až na úroveň koncentrace radonu mBq/m3 a koncentrace produktů jeho přeměny až na úroveň pBq/m3 s možností snížení dalších složek radiačního pozadí jako je zevní záření gama, neutronové záření či kosmické záření, podle uvedeného technického řešení.
Podstatou řešení je, že se sestává z uzavřeného prostoru pro umístění zkoumaných předmětů, živých organismů, výrobních a příslušných vyhodnocovacích zařízení, jehož všechny stěny a strop jsou z materiálu s difůzním odporem pro radon D < 1012 m2/s. Použitý materiál včetně všech objektů umístěných v uzavřeném prostoru jsou vybrány z hlediska obsahu příslušných radionuklidů tak, aby celková emanace radonu v uzavřeném prostoru byla při koeficientu výměny vzduchu k = 1 h1 menší než 1 mBq.h1. Uzavřený prostor je opatřen prvními vstupními dveřmi otevíranými směrem do uzavřeného prostoru. Do uzavřeného prostoru je vyústěno přívodní potrubí, jehož vstup je napojen na výstup vzduchu ze zařízení pro dodávku bezradonového
-2CZ 32873 U1 vzduchu o minimálním přetlaku 5 Pa vůči okolí. Výkon tohoto zařízení je určen v závislosti na objemu uzavřeného prostoru a hodnota koncentrace radonu na jeho výstupu je menší než 10 mBq/m3. Uzavřený prostor je pod podlahou odizolován od podloží proti pronikání radonu z tohoto podloží. Za účelem současného snížení aerosolu v uzavřeném prostoru je zařízení pro dodávku bezradonového vzduchu vyústěno do uzavřeného prostoru přes pomocný cirkulační prostor a přes filtrační ventilační aerosolový systém, který je umístěný ve stropě uzavřeného prostoru a je uzavřený stínícím krytem. Výstup filtračního ventilačního aerosolového systému je vícenásobně vyústěn do uzavřeného prostoru, například formou vzduchové sprchy, a dále do pomocného cirkulačního prostoru, a to přes minimálně jednu vstupní mřížku vytvořenou ve společné stěně tohoto pomocného cirkulačního prostoru a uzavřeného prostoru. K uzavřenému prostoru jsou připojeny další dvě předsíně. První předsíň je opatřena druhými vstupními dveřmi a je s druhou předsíní spojena přes první propojovací dveře a přes první jednocestný ventil. Druhá předsíň je přes druhé propojovací dveře a druhý jednocestný ventil propojena se vzduchovou sprchou. Vzduchová sprchaje s uzavřeným prostorem propojena přes první vstupní dveře a přes třetí jednocestný ventil. Ve stropě druhé předsíně je umístěn pomocný ventilátor propojený spojkou přes čtvrtý jednocestný ventil s prostorem první předsíně. Všechny vstupní a propojovací dveře jsou po svém obvodu utěsněny těsněním s difůzním odporem proti radonu D < 1012 m2/s. Veškeré vzniklé netěsnosti, jako jsou například vyústění přívodního potrubí 2, spojky, spáry mezi panely a podobně, jsou protiradonově utěsněny tmelem či fólií majícími rovněž difůzní odpor D < 1012 m2/s. Pro zvýšení komfortu a z důvodu možnosti sledovat dění uvnitř uzavřeného prostoru systém výhodně dále obsahovat kontinuální detektor radonu umístěný v uzavřeném prostoru nebo v jeho blízkosti a/nebo další kontinuální detektory radonu umístěné v přilehlých prostorách tvořených předsíněmi, sprchou a okolním prostorem a/nebo tlakové rozdílové čidlo pro kontrolu tlakového rozdílu mezi uzavřený prostorem a okolím a/nebo regulátor vlhkosti a/nebo zvlhčovač a/nebo zařízení pro kontrolu funkčnosti systému a/nebo monitor CO2 s alarmem umístěný v prostoru pro sledování bezpečnosti pobývajících osob a/nebo bezpečnostní kamery umístěnými v prostoru pro sledování bezpečnosti pobývajících osob. Pokud se jedná o drátová propojení, jsou tato z uzavřeného prostoru vyvedena vně a tyto výstupy jsou protiradonově utěsněné tmelem nebo těsněním majícím difuzní odpor D < 1012 m2/s.
Izolaci uzavřeného prostoru od podloží lze provést několika způsoby. Jedním z nich je soustava tvořená kovovou deskou, která je umístěná přímo na podloží a na ní je umístěna stínící fólie ve formě vany pro uložení podlahy. Jinou možností je, že uzavřený prostor je pod podlahou opatřen po svém vnějším obvodu podpěrami, které dosedají na podloží, a vzniklý prostor je od podloží odizolován vzniklou odvětrávanou vzduchovou mezerou. Kombinací těchto způsobů pak je odizolování, kdy je kovová deska uložena na podloží přes podpěry a prostor mezi kovovou deskou a podložím tvoří odvětrávanou vzduchovou mezeru.
Ve výhodném provedení je zařízení pro dodávku bezradonového vzduchu tvořeno v sérii zapojenými bloky. Na začátku řetězce je kompresor se vstupem vzduchu z okolí, který je přes vzdušník, sušičku, chladicí aparaturu a alespoň jednu nádobu s absorbentem, propojen se vstupem bloku úpravy teploty a tlaku. Výstup bloku úpravy teploty a tlaku je výstupem zařízení pro dodávku bezradonového vzduchu.
Z důvodu získání vyšší třídy čistoty uzavřeného prostoru může být mezi první a druhou předsíní zařazena minimálně jedna další předsíň.
Dalším vylepšením je, že uzavřený prostor je uvnitř vybaven stíněním proti vnějšímu gama záření a/nebo neutronovému záření. Pokud je uzavřený prostor součástí podzemní laboratoře, pak je automaticky chráněn proti kosmickému záření a lze ho rovněž tak do vybavit stíněním proti vnějšímu gama záření a/nebo neutronovému záření.
Výhodou uvedeného systému je, že umožňuje získání a udržování nízké koncentrace radonu až na úroveň mBq/m3 a koncentrace produktů jeho přeměny až na úroveň pBq/m3, v dostatečně velkém prostoru větším než 10 m3. Tuto koncentraci lze udržovat i při současné přítomnosti osob.
-3 CZ 32873 U1
Navíc umožňuje svými vylepšeními současně udržovat nízkou koncentraci radonu a nízkou koncentraci aerosolů, a to rovněž i za přítomnosti osob, což dosud známé systémy neumožňují, a není známo, že by se tím dosud někdo zabýval Je možné uzavřenou místnost dále opatřit kombinacemi stínění proti zevnímu záření gama, neutronům, kosmickému záření, a to opět i za přítomnosti osob.
Objasnění výkresů
Předkládaný systém pro vytvoření a udržování zároveň bezradonového prostoru a čisté místnosti až na úroveň koncentrace radonu mBq/m3 a koncentrace produktů jeho přeměny až na úroveň pBq/m3 s možností snížení dalších složek radiačního prostředí bude dále popsán pomocí přiložených výkresů.
Na Obr. 1 je pro ilustraci uvedeno, jak by vypadalo řešení pro vytvoření pouze bezradonového prostoru s možností rozšíření o vstupní předsíň pro případ, kdy bude v uzavřeném prostoru přítomna osoba. Obr. 2a a Obr. 2b znázorňují v bokorysech možnosti odizolování uzavřeného prostoru od podloží. Pohled shora na uzavřený prostor se dvěma předsíněmi a se sprchou bez stropní částí, kde je řešen současně bezradonový prostor a čistá místnost bez aerosolů, je uveden na Obr. 3a a jeho bokorys je uveden na Obr. 3b. Obr. 4 znázorňuje ventilační systém první a druhé předsíně a navazuje na Obr. 3a a 3b. Na Obr. 5 je uveden příklad blokového schéma zařízení pro dodávku bezradonového vzduchu.
Příklady uskutečnění technického řešení
Nejprve bude po ilustrací popsán příklad podle Obr. 1, kdy se jedná o provedení bezradonového prostoru s možností přítomnosti osob uvnitř uzavřeného prostoru.
Systém je tvořen uzavřeným prostorem 3, do kterého se umisťují zkoumané předměty, živé organismy, výrobní a příslušná vyhodnocovací zařízení. Všechny stěny a strop uzavřeného prostoru 3 jsou z materiálu s difuzním odporem pro radon D < 1012 m2/s.
Použitý materiál včetně všech objektů umístěných v uzavřeném prostoru 3 se vybírají z hlediska obsahu příslušných radionuklidů tak, aby odpovídající celková emanace radonu, tedy rychlost přísunu radonu z celé vnitřní plochy uzavřeného prostoru 3, byla odpovídající to je například pří výměně k = 1 h1 menší než 1 mBq. h1.
Uzavřený prostor 3 je vybaven prvními vstupními dveřmi 3.1, které se otevírají směrem do tohoto uzavřeného prostoru 3 tak, aby je vytvořený vnitřní přetlak v uzavřeném prostoru 3 pritlačoval a tím dotěsňoval. Vstupní dveře 3.1 mají po celém svém obvodu těsnění s difuzním odporem proti radonu D < 1012 m2/s k zamezení difúze i konvekce radonu. Do uzavřeného prostoru 3 je vyústěno přívodní potrubí 2, jehož vstup je napojen na výstup vzduchu ze zařízení 1 pro dodávku bezradonového vzduchu o minimálním přetlaku 5 Pa vůči okolí. Výkon zařízení 1 pro dodávku bezradonového vzduchuje určen v závislosti na objemu uzavřeného prostoru 3 a lze ho měnit v závislosti na požadované výsledné hodnotě radonu v uzavřeném prostoru 3. Hodnota koncentrace radonu na výstupu zařízení 1 pro dodávku bezradonového vzduchu je menší než 10 mBq/m3. Uzavřený prostor 3 je pod podlahou 8 odizolován od podloží 5 proti pronikání radonu z tohoto podloží 5. Veškeré vzniklé netěsnosti, jako jsou například vyústění přívodního potrubí 2, spojky, spáry mezi panely a podobně, jsou protiradonově utěsněny tmelem či fólií majícími rovněž difuzní odpor D < 1012 m2/s. Na Obr. 1 je znázorněno čárkované doplnění uzavřeného prostoru 3 o vstupní předsíň 4 pro případ, kdy má v uzavřeném prostoru 3 někdo pracovat. Vstupní předsíň 4 je připojena před první vstupní dveře 3.1 a je opatřená vchodovými dveřmi 4,1 otevíranými směrem do vstupní předsíně 4. Vchodové dveře 4,1 a jsou po celém svém obvodu utěsněny těsněním s difuzním odporem proti radonu D < 1012 m2/s. Ve společné stěně
-4CZ 32873 U1 vstupní předsíně 4 s uzavřeným prostorem 3 je zabudována klapka 4,2 pro přívod bezradonového vzduchu z uzavřeného prostoru 3 do vstupní předsíně 4.
Pokud se jedná o odizolování uzavřeného prostoru 3 od podloží 5, jsou příklady možností uvedeny v bokoryse na Obr. 2a a 2b. Podle Obr. 2a je uzavřený prostor 3 od podloží 5 odizolován soustavou tvořenou kovovou deskou 6 umístěnou přímo na podloží 5 Na kovové desce 6 je umístěna stínící fólie 7 ve formě vany pro uložení podlahy 8. Na Obr. 2b je příklad, kdy je uzavřený prostor 3 pod podlahou 8 opatřen po svém vnějším obvodu podpěrami 9 dosedajícími na podloží 5 a je od tohoto podloží 5 odizolován vzniklou odvětrávanou vzduchovou mezerou 9.1. Tyto dva způsoby lze s výhodou kombinovat.
Pro úplnost je nyní uveden popis příkladu použitého zařízení 1 pro dodávku bezradonového vzduchu dle Obr. 5. Toto zařízení 1_ pro dodávku bezradonového vzduchu je tvořeno v sérii zapojenými bloky. Na vstupuje zařazen kompresor 1,1 se vstupem vzduchu z okolí, který je přes vzdušník 1,2, což je vlastně tlaková nádoba ke kompresoru 1.1, přes sušičku 1.3, chladicí aparaturu 1,4 a alespoň jednu nádobu 1,5 s absorbentem propojen se vstupem bloku 1,6 úpravy teploty a tlaku. Výstup bloku 1,6 úpravy teploty a tlaku je výstupem zařízení 1 pro dodávku bezradonového vzduchu a je vyústěn do uzavřeného prostoru 3 protiradonově utěsněným přívodním potrubím 2.
Jedná se tedy o systém umožňující získání a udržování nízké koncentrace radonu až na úroveň mBq/m3 a koncentrace produktů jeho přeměny až na úroveň pBq/m3 při současné přítomnosti osob. Systém pracuje následujícím způsobem.
Kompresor 1,1 nasává okolní vzduch, který stlačuje. Vzduch se vede do vzdušníku 1,2 ke stabilizaci tlaku. Následuje odstranění vlhkosti v sušičce 1,3. Výstupem ze sušičky 1,3 je vzduch s rosným bodem pod teplotou v chladící aparatuře 1,4. Chladící aparatura 1,4 poskytuje na výstupu vzduch ochlazený na teplotu, odvozenou od požadovaného snížení koncentrace radonu ve výstupním vzduchu. Typicky se jedná o teploty -30 až -80 °C. Ochlazený vzduch je veden do nádob 1,5 s absorbentem, kterým je například aktivní uhlí, kde dochází k absorpci radonu. Po průchodu vzduchu se nakonec upraví teplota a tlak v bloku 1,6 úpravy podle požadavků na parametry výstupního bezradonového vzduchu. Výstup ze zařízení 1 pro dodávku bezradonového vzduchu je vyústěn přívodním potrubím 2 do izolovaného a utěsněného uzavřeného prostoru 3. Vlastní přívod bezradonového vzduchu do uzavřeného prostoru 3 je utěsněn protiradonovým těsněním. V případě velkých prostor jako jsou haly, je rozvod vzduchu zabezpečen tak, aby došlo kjeho rozptýlení po celé místnosti. Z důvodů zabránění průniku okolního vzduchu dovnitř konvekcí je v uzavřeném prostoru 3 dosažen přetlak vůči okolí minimálně 5 Pa. Jak již bylo uvedeno, jsou stěny bezradonového prostoru/místnosti z materiálu s vysokým difusním odporem pro radon D< 1012m2/s a jsou budované buď celoplošně, neporušené, nebo spojené těsněním, tmelem a podobně, s vysokým difusním odporem pro radon, aby se omezilo pronikání radonu difůsí i konvekcí netěsnostmi z okolí. Všechny možné prostupy uzavřeného prostoru 3, spáry mezi panely, praskliny, úchyty, prostupy vedení atak dále, jsou cíleně utěsněny tmelem s vysokým difusním odporem pro radon D < 1012 m2/s. Dalším důvodem důkladného těsnění je nutnost vytvoření přetlaku. Stěny lze navíc plošně dotěsnit protiradonovou těsnící folií, např. TROPAC, rovněž s difusním odporem méně než 1012 m2/s.
Objem dodávaného bezradonového vzduchu ze zařízení 1 pro dodávku bezradonového vzduchu závisí na objemu uzavřeného prostoru 3, požadované vnitřní koncentraci radonu a na venkovní koncentraci radonu. Například pro objem místnosti 100 m3, při požadované vnitřní koncentraci 10 mBq/m3 a venkovní koncentraci 10 Bq/m3 je nutný výkon bezradonového vzduchu minimálně 690 m3/h.
Vstup osoby, respektive osob vysoce kontaminovaných radonem do uzavřeného prostoru 3 je buď zakázán nebo před vstupem je nutno vyčkat na snížení obsahu radonu v těle nebo je třeba výrazně zvýšit výkon dodávaného bezradonového vzduchu. Čárkovaně vyznačena vstupní
-5 CZ 32873 U1 předsíň 4 na Obr. 1 je volitelná v případě vstupu osob a je určená ke snížení vniku radonu z okolí do čistého prostoru
Bezradonový vzduch, který je do prostoru/místnosti zaveden, je dodáván s mírným přetlakem tak, aby uzavřený prostor 3 vůči okolí měl přetlak min 5 Pa, dále je vyústěn tak, aby bylo zajištěno jeho dostatečně rychlé míchání v prostoru například několika vyústěními a současně neomezoval umístěné technologii v důsledku rychlého prouděním vzduchu u vyústění. Dále v případě, že se jedná o provedení, kdy se odstraňují i aerosoly filtračním ventilačním aerosolovým systémem 14, je bezradonový vzduch přiveden před filtr filtračního ventilačního aerosolového systému 14, aby případné nečistoty v přiváděném bezradonovém vzduchu byly zachyceny tímto filtrem.
Výše uvedené provedení lze doplnit tak, že dojde kromě snížení hladiny radonu, i ke snížení aerosolu v uzavřeném prostoru 3, což je předmětem tohoto technického řešení. Jedná se o systém navazujících prostorů vzájemně oddělených tak, aby se omezil vstup radonu do dalšího vždy čistšího prostoru. V minimálním provedení, Obr. 1, se jedná o vlastní bezradonový uzavřený prostor 3 s jednou vstupní předsíní 4 umožňující získání a udržování nízké koncentrace radonu až na úroveň mBq/m3 a koncentrace produktů jeho přeměny až na úroveň pBq/ni3 při současné přítomnosti osob a udržování nízké koncentrace aerosolů.
Příklad složitějšího uspořádání je uveden na Obr. 3a, 3b a 4. V tomto provedení je zařízení 1 pro dodávku bezradonového vzduchu vyústěno do uzavřeného prostoru 3 přes pomocný cirkulační prostor 13 a přes filtrační ventilační aerosolový systém 14, který je zabudovaný ve stropě uzavřeného prostoru 3 a je uzavřený stínícím krytem 15. Výstup filtračního ventilačního aerosolového systému 14 je vícenásobně vyústěn do uzavřeného prostoru 3, například formou vzduchové sprchy, a odtud je pak veden do pomocného cirkulačního prostoru 13 přes minimálně jednu vstupní mřížku 13.1 vytvořenou ve společné stěně tohoto pomocného cirkulačního prostoru 13 a uzavřeného prostoru 3. V daném příkladu jsou k uzavřenému prostoru 3 připojeny dvě předsíně. První předsíň 10 je opatřena druhými vstupními dveřmi 10,1 aje s druhou předsíní 11 spojena přes první propojovací dveře 11.1 a přes první jednocestný ventil 10,2. a druhá předsíň H je přes druhé propojovací dveře 12,1 a druhý jednocestný ventil 11,2 propojena se vzduchovou sprchou 12. Vzduchová sprcha 12 je s uzavřeným prostorem 3 propojena přes první vstupní dveře 3.1 a přes třetí jednocestný ventil 12,2, Druhé vstupní dveře 10.1, první propojovací dveře 11.1 a druhé propojovací dveře 12,1 jsou po svém obvodu utěsněny těsněním s difůzním odporem proti radonu D<1012m2/s. Ve stropě druhé předsíně 11 je umístěn pomocný ventilátor 16 propojený spojkou 17 přes čtvrtý jednocestný ventil 10,3 s prostorem první předsíně 10. První předsíň 10 a druhá předsíň 11 slouží k omezení pronikání radonu do bezradonového uzavřeného prostoru 3 při vstupu osob a ke snížení koncentrace aerosolu. Do předsíní 10. 11 je přiváděn vzduch z uzavřeného prostoru 3 přes čtvrtý jednocestný ventil 10,3 a přes první jednocestný ventil 10,2 umožňující přestup vzduchu z uzavřeného prostoru 3, a odtud přes druhý jednocestný ventil 11,2 do vzduchové sprchy 12 a přes třetí jednocestný ventil 12,2 do uzavřeného prostoru 3 a ne naopak. Takto je okruh uzavřen kvůli omezení vstupu radonu z okolí do systému. Sprcha 12 slouží ke snížení koncentrace aerosolů očištěním vstupujících osob ve speciálním obleku a k omezení pronikání radonu do bezradonového uzavřeného prostoru 3 při vstupu osob.
Jinak pro tuto variantu platí všechno, co bylo uvedeno u základní varianty systému. Vstup osob vysoce kontaminovaných radonem do místnosti je buď zakázán nebo před vstupem je nutno vyčkat na snížení obsahu radonu v těle nebo je třeba výrazně zvýšit výkon dodávaného bezradonového vzduchu. V praxi pak osoba vstupuje do první nečisté předsíně 10, kde si svlékne oděv, přechází do druhé čisté předsíně 11, kde si oblékne speciální oděv, přechází do vzduchové sprchy 12, kde je očištěna od aerosolů, a nakonec vstupuje do čistého uzavřeného prostoru 3.
Uzavřený prostor 3 je navíc trvale čištěn vysokou filtrací vzduchu pomocí filtračního ventilačního aerosolového systému 14, v tomto příkladu přes HEPA filtry s laminámím
-6CZ 32873 U1 prouděním uvnitř prostoru tak, aby splňoval požadavky na tak zvaný čistý prostor. Filtrační ventilační aerosolový systém 14 je umístěn nad čistou místností v utěsněném stínícím krytu 15 uzavřeném od okolního prostoru, aby nedocházelo k pronikání radonu do filtračního ventilačního aerosolového systému 14.
Pokud je vytvořen systém, který vytváří současně bezradonový prostor se současným snížením hodnot aerosolu, není nutné zvýšit větrání na 690 m1 * 3/h.
Dále lze uvnitř uzavřený prostor 3 odstínit i proti vnějšímu záření gama, neutronům a v podzemní laboratoři i proti kosmickému záření.
Kromě výše uvedených variant může být systém vybaveny i dalšími prvky jako jsou měřící, regulační a bezpečnostní prvky. Lze doplnit kontinuální detektor radonu pro měření velmi nízkých koncentrací na radonu úrovni jednotek mBq/m3, který vzorkuje vzduch z čistého uzavřeného prostoru 3 či je alternativně umístěn přímo v tomto uzavřeném prostoru 3. Lze použít i další kontinuální detektory radonu umístěné v dalších přilehlých prostorách jako jsou předsíně, sprcha, okolní prostor, které kontrolují obsah radonu v okolí. Další možností je použití tlakového rozdílového čidla, kontrolujícího tlakový rozdíl mezi čistou místností a okolím, regulátoru vlhkosti ve vzduchu prostoru, zvlhčovače používajícího kontrolovanou vodu s velmi nízkou koncentrací radionuklidů, zejména zbavenou radonu. K dalšímu možnému příslušenství patří řídící systém pro kontrolu funkčnosti systému, zejména pro kontrolu průtoku dodávaného vzduchu, tlakových rozdílů mezi místnostmi, měření koncentrace radonu v jednotlivých částech systému, měření vlhkosti a teploty a podobně. Čidla jsou bud s bezdrátovým přenosem dat nebo s přenosem po kabelu. V takovém případě jsou průchody kabelů utěsněny proti radonu a vyvedeny do centrální řídící a datové jednotky.
Jako bezpečnostními prvky je vhodné doplnit monitory CO2 s alarmem umístěné v prostoru pro sledování bezpečnosti pobývajících osob a bezpečnostními kamerami umístěnými v prostoru pro sledování bezpečnosti pobývajících osob.
Průmyslová využitelnost
Systém je možné využít ve vědeckých i průmyslových aplikacích, kde je třeba zajistit extrémně čistý prostor s maximálním potlačením obsah radonu v ovzduší, včetně potlačení radioaktivních i neradioaktivních aerosolů a případně všech dalších složek ionizujícího záření.
Jde o elektrotechnický průmysl zejména v oblasti vývoje a výroby nanotechnologií, kde rozpadové produkty radonu mohou způsobit tak zvaný single event effect, s dopadem v dopravě. Jedná se například o řídící prvky pro letecký průmysl, nebo naopak řídící systémy umístěné v podzemí. V oblasti výzkumu, vývoje a výroby nových produktů biotechnologie jde o nevyřešené otázky malých dávek záření a vlivu na DNA, tak zvaný ZERO DOSE. Systém lze využít dále v medicíně, ve farmakologickém průmyslu, kdy může řešit otázky extrémně čistých sloučenin. Systém je rovněž vhodný pro laboratoře, například k radiační ochraně vytvořením mimořádně chráněného prostoru v případě radiačních a jaderných nehod. Obecně řečeno, systém je využitelný pro jakýkoliv průmysl, kde je třeba při výrobě dosáhnout extrémně čistých materiálů.
NÁROKY NA OCHRANU

Claims (8)

1. Systém pro vytvoření a udržování zároveň bezradonového prostoru a čisté místnosti bez aerosolů, vyznačující se tím, že sestává z uzavřeného prostoru (3) pro umístění zkoumaných předmětů, živých organismů, výrobních a příslušných vyhodnocovacích zařízení, jehož všechny
-7 CZ 32873 U1 stěny a strop jsou z materiálu s difuzním odporem pro radon D < 1012 m2/s a použitý materiál včetně všech objektů umístěných v uzavřeném prostoru (3) jsou vybrány tak, že celková emanace radonu je v uzavřeném prostoru (3) při koeficientu výměny vzduchu k = 1 h 1 menší než 1 mBq.h1, tento uzavřený prostor (3) je opatřen prvními vstupními dveřmi (3.1) otevíranými směrem do uzavřeného prostoru (3), do kterého je vyústěno přívodní potrubí (2), jehož vstup je napojen na výstup vzduchu ze zařízení (1) pro dodávku bezradonového vzduchu o minimálním přetlaku 5 Pa vůči okolí, jehož výkon je určen v závislosti na objemu uzavřeného prostoru (3) a kde hodnota koncentrace radonu na jeho výstupu je menší než 10 mBq/m3, přičemž uzavřený prostor (3) je pod podlahou (8) odizolován od podloží (5) proti pronikání radonu z tohoto podloží (5) a za účelem současného snížení aerosolu v uzavřeném prostoru (3) je zařízení (1) pro dodávku bezradonového vzduchu do uzavřeného prostoru (3) vyústěno přes pomocný cirkulační prostor (13) a přes filtrační ventilační aerosolový systém (14) umístěný ve stropě uzavřeného prostoru (3) a uzavřený stínícím krytem (15), kde výstup filtračního ventilačního aerosolového systému (14) je vícenásobně vyústěn do uzavřeného prostoru (3) formou vzduchové sprchy, a dále do pomocného cirkulačního prostoru (13) přes minimálně jednu vstupní mřížku (13.1) vytvořenou ve společné stěně tohoto pomocného cirkulačního prostoru (13) a uzavřeného prostoru (3), přičemž k uzavřenému prostoru (3) jsou připojeny další dvě předsíně (10, 11), kde první předsíň (10) je opatřena druhými vstupními dveřmi (10.1) a je s druhou předsíní (11) spojena přes první propojovací dveře (11.1) apřes první jednocestný ventil (10.2), a druhá předsíň (11) je přes druhé propojovací dveře (12.1) a druhý jednocestný ventil (11.2) propojena se vzduchovou sprchou (12), která je s uzavřeným prostorem (3) propojena přes první vstupní dveře (3.1) a přes třetí jednocestný ventil (12.2), a ve stropě druhé předsíně (11) je umístěn pomocný ventilátor (16) propojený spojkou (17) přes čtvrtý jednocestný ventil (10.3) s prostorem první předsíně (10), přičemž první vstupní dveře (3.1), druhé vstupní dveře (10.1), první propojovací dveře (11.1) a druhé propojovací dveře (12.1) jsou po svém obvodu utěsněny těsněním s difuzním odporem proti radonu D < 1012 m2/s,), a veškeré vzniklé netěsnosti jsou protiradonově utěsněny tmelem či fólií majícími difuzní odpor D < 1012 m2/s, výhodně systém dále obsahuje kontinuální detektor radonu umístěný v uzavřeném prostoru (3) nebo v jeho blízkosti a/nebo další kontinuální detektory radonu umístěné v přilehlých prostorách tvořených předsíněmi (10, 11), sprchou (12) a okolním prostorem a/nebo tlakové rozdílové čidlo pro kontrolu tlakového rozdílu mezi uzavřený prostorem (3) a okolím a/nebo regulátor vlhkosti a/nebo zvlhčovač a/nebo zařízení pro kontrolu funkčnosti systému a/nebo monitor CO2 s alarmem umístěný v prostoru pro sledování bezpečnosti pobývajících osob a/nebo bezpečnostní kamery umístěnými v prostoru pro sledování bezpečnosti pobývajících osob, přičemž pokud se jedná o drátová propojení, jsou z uzavřeného prostoru (3) vyvedena vně, přičemž tyto výstupy jsou protiradonově utěsněné tmelem nebo těsněním majícím difuzní odpor D < 1012 m2/s.
2. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že uzavřený prostor (3) je od podloží (5) odizolován soustavou tvořenou kovovou deskou (6) umístěnou přímo na podloží (5), na které je umístěna stínící fólie (7) ve formě vany pro uložení podlahy (8).
3. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že uzavřený prostor (3) je pod podlahou (8) opatřen po svém vnějším obvodu podpěrami (9) dosedajícími na podloží (5) a je od tohoto podloží (5) odizolován vzniklou odvětrávanou vzduchovou mezerou (9.1).
4. Systém podle nároku 2, vyznačující se tím, že kovová deska (6) je uložena na podloží (5) přes podpěry (9) a prostor mezi kovovou deskou (6) a podložím (5) tvoří odvětrávanou vzduchovou mezeru (9.1).
5. Systém podle nároku 1 a kteréhokoli z nároků 2 až 4, vyznačující se tím, že zařízení (1) pro dodávku bezradonového vzduchuje tvořeno v sérii zapojenými bloky, a to kompresorem (1.1) se vstupem vzduchu z okolí, který je přes vzdušník (1.2), sušičku (1.3), chladicí aparaturu (1.4) a alespoň jednu nádobu (1.5) s absorbentem propojen se vstupem bloku (1.6) úpravy teploty a tlaku, jehož výstup je výstupem zařízení (1) pro dodávku bezradonového vzduchu.
-8CZ 32873 U1
6. Systém podle nároku 1 a kteréhokoli z nároků 2 až 5, vyznačující se tím, že z důvodu získání vyšší třídy čistoty uzavřeného prostoru (3) je mezi první předsíní (10) a druhou předsíní (11) zařazena minimálně jedna další předsíň.
5
7. Systém podle nároku 1 a kteréhokoli z nároků 2 až 6, vyznačující se tím, že uzavřený prostor (3) je uvnitř vybaven stíněním proti vnějšímu gama záření a/nebo neutronovému záření.
8. Systém podle nároku 1 a kteréhokoli z nároků 2 až 7, vyznačující se tím, že uzavřený prostor (3) je součástí podzemní laboratoře a je uvnitř vybaven stíněním proti vnějšímu gama ío záření a/nebo neutronovému záření.
6 výkresů
CZ2019-36011U 2017-11-08 2017-11-08 Systém pro vytvoření a udržování zároveň bezradonového prostoru a čisté místnosti bez aerosolů CZ32873U1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2019-36011U CZ32873U1 (cs) 2017-11-08 2017-11-08 Systém pro vytvoření a udržování zároveň bezradonového prostoru a čisté místnosti bez aerosolů

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2019-36011U CZ32873U1 (cs) 2017-11-08 2017-11-08 Systém pro vytvoření a udržování zároveň bezradonového prostoru a čisté místnosti bez aerosolů

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ32873U1 true CZ32873U1 (cs) 2019-05-21

Family

ID=66633848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2019-36011U CZ32873U1 (cs) 2017-11-08 2017-11-08 Systém pro vytvoření a udržování zároveň bezradonového prostoru a čisté místnosti bez aerosolů

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ32873U1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11402108B2 (en) Wall, system of highly clean rooms, production method thereof and construction
CA2484091C (en) Modular biosafety containment apparatus and system
JP5607879B2 (ja) 原子炉居住可能エリアのための空気ろ過
JP6378551B2 (ja) 非常時用空調システム
US20070190922A1 (en) NBC-protection and decontamination system
KR102249264B1 (ko) 패시브 음압/양압 컨테이너
CN101457960A (zh) 核反应器的可居住区域的空气过滤和处理
JP5839429B2 (ja) 高清浄部屋システム
WO2007056637A2 (en) Isolation shelter pressurized to avoid transfer of contaminants between an isolation space and the outside environment
CZ2017718A3 (cs) Systém pro vytvoření a udržování bezradonového prostoru až na úroveň koncentrace radonu mBq/m3 a koncentrace produktů jeho přeměny až na úroveň µBq/m3 s možností snížení dalších složek radiačního prostředí a vytvoření čisté místnosti
CZ32873U1 (cs) Systém pro vytvoření a udržování zároveň bezradonového prostoru a čisté místnosti bez aerosolů
JP6241784B2 (ja) 放射性物質および放射線対応ファンフィルターユニット、放射性物質および放射線対応高清浄環境システム、放射性物質含有廃棄物の減容処理システム、放射性物質および放射線対応フィルタならびに水洗除染装置
Streifel et al. Control of airborne fungal spores in a university hospital
US8420880B2 (en) Removal equipment and method for the storage facility for transuranium compounds
JP2014163561A (ja) 空気調和機
Persily Building ventilation and pressurization as a security tool
Wasilczuk Threats occurring in the functioning of shelter ventilation installations
US7094142B1 (en) Portable device with interchangeable air cleaning modules for cleaning the air outside of an existing enclosed space and delivering the cleaned air into the existing enclosed space
KR20220142453A (ko) 보호 엔벨로프를 갖는 장치, 그 용도, 및 룸 영역을 작동하는 방법
HARMATA et al. Collective protection measures-methods to ensure clean air
JP3614536B2 (ja) 放射線管理区域内設置ハウス
Christenson et al. Airborne Hazard: Protection Options
JP3192618U (ja) テントおよびテントシステム
Park et al. A Study on the Planning of Civil Defense Shelter and Design 2-Focused on Planning and Design of Defense Shelter the US
JP2020169763A (ja) 空調システム

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20190521

ND1K First or second extension of term of utility model

Effective date: 20211029